使用谓词按大小排序答案

【问题标题】：Using a predicate to sort according to size使用谓词按大小排序
【发布时间】：2017-08-11 20:38:15
【问题描述】：

我知道谓词从迭代器的输入范围中获取参数并按预期执行操作，但是当我们提供二元谓词和一对迭代器时，它是如何工作的？容器的元素如何传递给谓词？

例如std::sort 默认按字母顺序对字符串向量进行排序，但要根据大小对它们进行排序，我们可以传递如下谓词：

sort(vec.begin(), vec.end(), [](const string &a, const string &b) {
    return a.size() < b.size();
});

所以，这应该按大小而不是按字母顺序对字符串向量vec 进行排序，但我无法理解这是如何发生的，即谓词如何将向量的元素作为参数以及它是如何发生的排序？

【问题讨论】：

谓词不排序任何东西，它只是比较两个元素。 std::sort 根据需要调用谓词来比较各种元素对，以确定它们应该放置的顺序。

标签： c++ sorting stl predicate

【解决方案1】：

当调用 std 排序时，这个函数的“普通”版本将使用operator< 执行一些比较。正如您所理解的，两个字符串之间的比较是按字典顺序进行的（就像字典一样）。但是，开发std::sort 功能的人会考虑以下情况：

没有operator<
用户可能需要另一种排序方式

这就是谓词有用的地方。谓词（如 Igor Tandetnik 所说）在 std::sortfunction 内部调用。

所以，对于普通版本，std::sort 会做类似的事情：

if(*a < *b) {
...
}

在谓词版本中，它的作用几乎相同：

if(predicate(*a, *b)) {
...
}

这样，您的谓词替换 operator< 函数。

【讨论】：

【解决方案2】：

二元谓词只不过是一个可调用对象（包括函数或 lambda），它需要两个参数类型为容器的解引用迭代器类型。它的“作用”是为排序算法提供一个比较标准。

std::sort 算法期望此函数或函数对象返回一个可转换为 bool 的值，并且当且仅当第一个参数在排序顺序中位于第二个参数之前（所谓的 严格的弱秩序）。然后，std::sort 算法通过在单独比较元素时将谓词应用于元素，对给定的对象范围（从容器开始到结束）进行操作（排序）。

在您的情况下，如果容器是字符串向量，则取消引用的迭代器会产生 std:string，因此您的 lambda 可以正常工作。

这里是一些示例代码，展示了它如何与独立于具体类型的 lambda 一起工作，但至少需要在容器中的对象上定义 size() 操作。它还显示了如何将二进制谓词作为函数对象提供（在这种情况下，我通过反转谓词来恢复排序顺序）：

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

using Words = std::vector<std::string>;

struct CompareReverse
{
    bool operator() (auto lhs, auto rhs)
    {
        return rhs.size() < lhs.size(); // less-than reversed!
    }
};

int main()
{
    Words words { "red", "green", "blue", "wizard", "a", "letter", "very-long-word" };

    std::sort(words.begin(), words.end(), [](auto a, auto b) { return a.size() < b.size(); });

    for (auto w : words)
        std::cout << w << std::endl;

    std::sort(words.begin(), words.end(), CompareReverse());

    for (auto w : words)
        std::cout << w << std::endl;

    return 0;
}

【讨论】：